Quelltext der Seite UNTRIM2007

{{Programmkennblatt
|name_en=UNTRIM2007
|name=untrim2007
|version=Februar 2020
|version_beschr=Januar 2022
|stichworte=
numerische Simulation<br />
Finite Differenzen<br />
Finite Volumen<br />
unstrukturiertes orthogonales Gitter<br />
zwei-dimensional, drei-dimensional<br />
instationär, nichtlinear<br />
hydrostatisch, nicht-hydrostatisch<br />
reynoldsgemittelte Navier-Stokes-Gleichung (RANS)<br />
Tidedynamik (lange Wellen)<br />
Transport konservativer Substanzen (Salz, Temperatur, Schwebstoff, Tracer)<br />
Zwei-Gleichungs Turbulenzmodellierung<br />
mathematisches Verfahren UNTRIM2007<br />
Sub-Modell Dichteberechnung EQS<br />
Sub-Modell Mischungswegmodellierung MIX<br />
Sub-Modell Sinkgeschwindigkeitsmodellierung SV<br />
Sub-Modell Morphodynamik SEDIMORPH<br />
Sub-Modell Baggern und Verklappen DredgeSim<br />
Sub-Modell kurze Wellen (Seegang) K-Modell<br />
portable SMP-Programmierung mit [http://openmp.org/wp/ OpenMP]<br />
Ablage des Inhalts der ASCII-Eingabesteuerdateien in [[CF-NETCDF.NC|netcdf.nc]] (als Variable)<br />
Ablage der [https://de.wikipedia.org/wiki/Message-Digest_Algorithm_5 MD5-Hash]-Werte von Eingabedateien in [[CF-NETCDF.NC|netcdf.nc]] (als Variable)<br />

 Danksagung: ''This project took advantage of netCDF software developed by UCAR/Unidata ([http://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/ www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/]).''

|kurzbeschreibung=
'''Methode'''

Das auf der Methode der Finiten Differenzen / Finite Volumen basierende zwei- und drei-dimensionale mathematische Verfahren UNTRIM2007 dient der Simulation stationärer und instationärer Strömungs- und Transportprozesse in Gewässern mit freier Wasseroberfläche. Im Gegensatz zu klassischen Finite Differenzen Verfahren arbeitet UNTRIM2007 auf einem unstrukturierten orthogonalen Gitter.

'''Physikalische Prozesse'''

Die folgenden physikalischen Prozesse werden von UNTRIM2007 derzeit berücksichtigt:

* reynoldsgemittelte Navier-Stokes-Gleichung (RANS)
** lokale Beschleunigung (Massenträgheit)
** advektive Beschleunigung
** Coriolisbeschleunigung
** barotroper Druckgradient
** barokliner Druckgradient
** hydrostatische oder nicht-hydrostatische Druckverteilung
** horizontale turbulente Viskosität (lokal isotrop, zeit- und ortsvariabel)
** turbulente Viskosität in Vertikalrichtung unter Berücksichtigung der vertikalen Dichteschichtung
** Bodenreibung
** Impulseintrag durch den Wind
** Quellen und Senken
** zeitvariable Bodenevolution
** Körperkräfte durch Seegang
* Transport konservativer Substanzen
** lokale Veränderung
** advektiver Transport durch die Strömung
** optionaler flux limiter : Minmod, van Leer oder Superbee
** horizontale turbulente Diffusivität (lokal isotrop, zeit- und ortsvariabel)
** turbulente Diffusivität in Vertikalrichtung unter Berücksichtigung der vertikalen Dichteschichtung
** Sinkgeschwindigkeit, Deposition und Erosion (bei Schwebstoffen)
** Quellen und Senken
** Senken mit unmittelbarer Wiedereinleitung an einem anderen Ort, mit der Möglichkeit zur Abwandlung der Einleitungstemperatur sowie des Einleitungssalzgehalts gegenüber den entsprechenden Entnahmewerten.
* Turbulenzmodellierung
** konstant
** Mischungsweg (verschiedene Ansätze)
** Zwei-Gleichungs-Modell (turbulente kinetische Energie, verallgemeinerte turbulente Längenskala) 

'''Primäre Berechnungsergebnisse'''

* Wasserspiegelauslenkung der freien Oberfläche
* Lage der Gewässersohle und Bodenevolutionsrate
* Strömungsgeschwindigkeit
* Substanzkonzentration (Salzgehalt, Temperatur, Schwebstoffgehalt, Tracer)
* turbulente kinetische Energie und turbulente Längenskala
* hydrodynamischer Druck

|eingabedateien=
# allgemeine '''Eingabedaten''' (Datei des Typs  [[UNTRIM2007.DAT|untrim2007.dat]])
# alle anderen Eingabedateien werden in der vorgenannten Eingabesteuerdatei sowie den dort weiter benutzten Steuerdateien beschrieben. 
# (optional) '''DMQS-Metadaten'''  werden sowohl in den Batch-Dateien eines Simulationslaufes als auch zentral in einem Auftragsskript gesetzt. Details finden sich unter http://wiki.baw.de/de/index.php/Erfassung_der_Metadaten_einer_Simulation.
# (optional) Alternativ zu den DMQS-Metadaten können '''globale Metadaten''' in einer Datei des Typs [[NC_META.DAT|nc_meta.dat]]) gesetzt werden. Falls die Datei ''nc_meta.dat'' in dem Arbeitsverzeichnis vorhanden ist, so wird sie automatisch gelesen. Anderenfalls wird auf die gleichnamige Datei in dem Verzeichnis $PROGHOME/cfg zurückgegriffen.
|ausgabedateien=
# alle Ergebnisdateien werden in der Eingabesteuerdatei [[UNTRIM2007.DAT|untrim2007.dat]] sowie den dort weiter benutzten Dateien beschrieben.
# Es können optional auch [[CF-NETCDF.NC]] Dateien erzeugt werden.
# Es können optional auch integrale Größen und Flüsse über den definierten Ausgabezeitraum  in der [[CF-NETCDF.NC]] Datei ausgegeben werden.
# Druckerdatei mit Informationen zum Programmablauf (Datei des Typs untrim2007.master.sdr).
# (optional) Datei mit Testausgaben (Datei des Typs untrim2007.trc). 
|methode=
 - 
|preprozessor=
[[NCDVAR]], [[NCMERGE]], [[UTRPRE]], [[UTRRND]]
|postprozessor=
[[ABDF]], [[BATCHPLOT]], [[DATACONVERT]], [[DAVIT]], [[DIDAMINTQ]], [[GVIEW2D]], [[HVIEW2D]], [[NCAGGREGATE]], [[NCANALYSE]], [[NCAUTO]], [[NCCHUNKIE]], [[NCCUTOUT]], [[NCDELTA]], [[NCDVAR]], [[NCMERGE]], [[NCPLOT]], [[NCPOLO]], [[NC2TABLE]], [[NETCDFRASTERTOOL]], [[UNTRIM2007MONITOR]], [[VTDK]], [[VVIEW2D]], [[XTRLQ2]], [[ZEITR]]
|programmiersprache=Fortran90
|zus_software= -
|kontakt_original=[mailto:info.hamburg@baw.de V. Casulli], [mailto:guenther.lang@baw.de G. Lang]
|kontakt_pflege=[mailto:sim.proghome@baw.de Arbeitsgruppe SIM]
|dokumentation=
* siehe $PROGHOME/examples/untrim2007/
}}